技術資訊_技術資訊_江西吉煜新材料有限公司

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2,2-二羥甲基丁酸（DMBA）與2,2-二羥甲基丙酸（DMPA）的性能對比

2,2-二羥甲基丁酸是一種既有羥基又有羧基基團，它還可應用于皮化材料、液晶、油墨、食品添加劑及粘合劑化工等方面，特別是在水乳型聚氨酯及皮革涂飾劑的制造中，它既是擴鏈劑，又能使聚氨酯獲得良好的自乳化性能，可大大提高聚氨酯水乳液的穩定性。

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作者：李慶喜，孔霞，朱延安，瞿全清（華南理工大學化學與化工學院、嘉寶莉化工集團有限公司）??摘要：通過將二羥甲基丙酸(DMPA)胺化后作為親水擴鏈劑成功制備出不含N-甲基吡咯烷酮（NMP）和有機錫的聚氨酯水分散體（PUD），研究胺化工藝對PUD制備過程及乳業性能的影響，并對涂膜結構和性能進行表征。結果表明：??(1).采用DMPA胺化工藝可以避免使用NMP和有機錫催化劑，制備出了無有機錫，無NMP的水性聚氨酯分散體；??(2).胺化制得的水性聚氨酯漆膜性能特別是耐水性和耐其他化學品性能比有機錫催化工藝的PUD更加優異；??(3).該工藝簡單，具有環境友好的優點。??（來源《2012年水性聚氨酯行業年會論文集》）

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無溶劑型水性聚氨酯的合成及性能研究

作者：劉都寶,唐鄧,張文榮,許戈文(安徽大學化學化工學院,安徽省綠色高分子材料重點實驗室)??摘要：研究以二羥甲基丁酸(DMBA)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、聚氧化丙烯二醇(PPG-220)等為主要原料，采用預聚體法合成無溶劑型水性聚氨酯樹脂，并與DMPA基合成的WPU進行了對比。探討R值，擴鏈劑種類，擴鏈劑用量對PU乳液、涂膜性能的影響，并對合成工藝進行了研究，還對產品進行DSC熱力學分析和紅外譜圖的表征，膠膜的ATR紅外光譜表現為水性聚氨酯典型的紅外特征。研究結論：??(1).在用DMBA合成水性聚氨酯的過程，不要加一點溶劑可以完成整個反應過程，而且反應結果符合配方設計；??(2).設計配方時，使R值在1.3以上，樹脂能乳化，而且合成的水性聚氨酯的乳液外觀好看,膠膜的力學性能優良，耐介質性好；??(3).NCO轉化率測試可以明顯看出，一步法NCO轉化率高于兩步法NCO轉化率，而且無論是一步法還是兩步法，整個反應時間僅需要5h就可以使得NCO轉化率達到98%以上；??(4).采用后擴鏈工藝可以使乳化時預聚體粘度降低，增大膠膜的機械強度比EDA大，而斷裂伸張率比EDA??；??(5).采用DMBA合成的水性聚氨酯，可以不加或者只加很少溶劑完成反應，這樣大大減少溶劑對環境的污染，降低工廠安全隱患，減少脫除溶劑困難，降低整個生產的成本，增加市場競爭優勢。??（來源安徽大學學報自然科學版，第32卷第5期，2008年9月）

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DMBA與DMPA聚氨酯乳液主要性能比較

作者：曾俊，王武生，阮德禮，鐘鋒（安徽大學應用化學研究中心，安徽大學科招精細化工廠）??摘要：文章通過以DMBA和DMPA作為親水單體制備聚氨酯乳液，從中比較它們的乳液及膠膜性能，并探討其中原因，為工業化生產提供參考依據。??試驗通過了下述幾個性能比較：??1.DMBA和DMPA的溶解性比較??在實驗中發現，DMBA與DMPA在聚合物多元醇中的溶解行為受聚合物多元醇相對分子質量影響較小，但二者的溶解溫度有很大的差別。DMPA的溶解溫度為145～150℃，低于此溫度，又慢慢析出，而DMBA的溶解溫度為80℃，一旦溶解，降低溫度無析出現象。這由于DMBA的熔點較低（=108～113℃），而DMPA的熔點則較高（=175～188℃）。??2.聚氨酯乳液性能比較??將DMBA和DMPA聚氨酯乳液用固含量、pH、粘度、熱穩定性、乳液外觀來表征，結果見下表：?方案編號固含量（%）pH粘度（mPa.s）熱穩定性（60℃×72h）乳液外觀A-10A-15A-2025.225.125.48.18.28.44.25.15.7不凝膠不凝膠不凝膠白色，少量沉淀半透明透明泛藍光B-10B-15B-2025.325.225.08.28.38.44.46.06.2不凝膠不凝膠不凝膠乳白色半透明透明泛藍光?注：A、B分別代表DMPA、DMBA；10、15、20分別代表羧基含量為1.0%、1.5%、2.0%；配方：硬段含量為48%。??3.DMBA和DMPA反應活性比較；??4.聚氨酯乳液膠膜力學性能比較；??5.聚氨酯乳液膠膜耐水、耐化學品及耐低溫性能比較；??通過上述幾個性能比較，認為2,2-二羥甲基丁酸有如下幾個特點：??(1)、在聚醚或聚酯多元醇中溶解溫度較低，一般為80℃左右，并且與聚合物多元醇相對分子質量無關，便于均相反應；??(2)、經實驗及紅外光譜分析，DMBA體系的聚氨酯反應時間可以縮短；??(3)、由DMBA制備的聚氨酯膠膜具有高強度、高彈

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羧酸型親水擴鏈劑DMBA與DMPA

一、前言??在水性聚氨酯生產中，作為陰離子型親水擴鏈劑的羧酸是一類具有二元醇的羧酸，以其獨特的分子結構，優異的產品性能得到了廣泛應用。??羧酸型擴鏈劑主要包括2,2-二羥甲基丙酸（DMPA）和2,2-二羥甲基丁酸（DMBA），是一種既有羥基又有羧基基團，獨一無二的多功能受阻的二元醇分子，自由酸基團在與堿中和后，能積極提高樹脂的水溶性或分散性能；引入極性基團，改進涂料的附著力和合成纖維的染色性能；增加鍍膜的堿溶性?？蓱糜谒苄跃郯滨ンw系，水溶性醇酸樹脂和聚酯樹脂，環氧酯涂料，聚氨酯彈性體及粉末涂料。??它還可應用于皮化材料、液晶、油墨、食品添加劑及粘合劑化工等方面，特別是在水乳型聚氨酯及皮革涂飾劑的制造中，它既是擴鏈劑，又能使聚氨酯獲得良好的自乳化性能，可大大提高聚氨酯水乳液的穩定性，因而得到廣泛應用。??二、使用二羥甲基羧酸的優越性??水性聚氨酯乳液通常將親水劑引入聚氨酯分子鏈中，然后以堿中和成鹽，在去離子水中通過機械攪拌分散，形成聚氨酯水乳液。??應用于水性聚氨酯親水劑主要有陰離子、陽離子和非離子等三類型。陰離子型主要有：2,2-二羥甲基丙酸,2,2-二羥甲基丁酸、酒石酸,磺酸丁二醇,乙二胺基乙磺酸鈉,丙三醇和順酐合成的半酯等；陽離子型主要有：甲基二乙醇胺、三乙醇胺等；非離子型主要有：端羥基聚環氧乙烷。??非離子型親水劑如聚環氧乙烷,必須含量很高才能使分散體穩定。用羥基聚氧乙烯醚作為親水基團制成的水性聚氨酯樹脂,耐電解質很好,但成膜耐水性極差，因此不實用；??陽離子型親水劑如乙二胺丙烯酸鈉加合物作為親水基化合物使整個反應體系呈堿性,不僅有—ＮＨ2基與—ＮＣＯ基的快速反應,還伴有—ＮＣＯ與—ＮＨＣＯＯ—的反應,所以反應難以控制,容易凝膠,并且制成的乳液顆粒粗,成膜耐水性差，因而也未能在工業中使用；??陰離子型中的二羥甲基羧酸本身含有兩個羥基，同時還起擴鏈劑的作用，這種雙重作用使其在自乳化ＰＵ乳液的制備中顯示出很大的優越性。在氨基甲酸酯合成過程中,它使反應體系呈酸性,在酸性條件下,—ＮＣＯ與—ＯＨ反應溫和,而—ＮＨＣＯＯ—不參與反應,不會造成凝膠。另外,二羥甲基羧酸還起擴鏈劑作用,使親水基(即羧基)位于大分子鏈段中,用叔胺作為中和劑可以制成穩定性極好,成膜耐水耐溶劑性能極佳的水性聚氨酯樹脂。二羥甲基羧酸是目前廣泛應用于制備水性聚氨酯樹脂最好的親水基化合物。??三、2,2-二羥甲基丙酸（DMPA）和2,2-二羥甲基丁酸（DMBA）??在這兩種二羥甲基羧酸中，2,2-二羥甲基丙酸使用時間較早，是目前使用較為普遍的一種親水擴鏈劑。雖然它有許多優點，但是還存在許多缺點，主要是自身熔點較高（180-185℃），很難加熱熔解，這就需要加入有機溶劑如N-甲基吡咯烷酮（NMP）、N.N-二甲基酰胺（DMF）、丙酮等，而NMP沸點高，制備APU后很難除去。而且DMPA在丙酮中溶解度較小，在合成過程需要加入大量的丙酮，脫酮過程既浪費能源又帶來安全隱患。所以說使用2,2-二羥甲基丙酸不僅生產能耗高，而且產品中易造成有機殘留等。??2,2-二羥甲基丁酸是近幾年興起不久的新型親水擴鏈劑。2,2-二羥甲基丁酸與2,2-二羥甲基丙酸相比主要有以下優點：??1.在有機溶劑中有更好的溶解性。下表為DMBA與DMPA在不同溫度、不同溶劑中的溶解度數據；??DMBA與DMPA在不同溫度、不同溶劑中的溶解度數據表：?序號溫度℃丙?酮甲基乙基甲酮甲基異丁基甲酮DMBADMPADMBADMPADMBADMPA12015170.420.1240442140.870.5?溶解度：單位g/100g溶劑??在水中溶解度：DMBA為48%，DMPA為12%。??2.反應率高，反應速度快，反應溫度低。如：合成聚氨酯預聚體反應時間短，一般只要50-60分鐘，而DMPA則要150-180分鐘；??3.用于水性聚氨酯乳液其粒徑更細且分布窄；??4.熔點低，為108～114℃；??5.配方的多樣性，可以減少溶劑的使用，從而降低溶劑成本減少廢液處理費用；??6.可以用于制備完全無溶劑聚氨酯、聚酯體系；??在實際合成過程中，它可以不需要消耗一點溶劑，出來的乳液性能良好，膠膜力學性能優異，不僅縮短了反應時間，降低能耗，而且節省能源。因此2,2-二羥甲基丁酸是目前己知性能最優的親水基化合物，業內專家認為二羥甲基丁酸是必將替代二羥甲基丙酸的綠色化學品。??四、二羥甲基羧酸在我國的發展??我國對2,2-二羥甲基丙酸的研制開發生產起步較晚。這主要受我國樹脂水性化進程的制約。我國開始2,2-二羥甲基丙酸工業化生產始于1995年。進入21世紀，對2,2-二羥甲基丙酸的需求量逐年增加，并形成了一定的市場規模。但可惜的是至今我國2,2-二羥甲基丙酸生產未形成規模，現在還在生產2,2-二羥甲基丙酸的廠家寥寥無幾，而且生產規模都比較小，目前我國使用主要還是依賴進口。??2,2-二羥甲基丁酸因其生產工藝復雜，工業化難度大，生產成本高，價格昂貴，環保問題嚴重等問題，因此其生產發展和推廣應用都受到很大的限制。我國生產2,2-二羥甲基丁酸始于2006年，廠家寥寥幾家，但都皆因上述原因相繼關停，致使這幾年我國無2,2-二羥甲基丁酸可供，造成眾多水性材料生產企業嗷嗷待哺，急盼早日轉變這種被動局面，期望早日能使用到2,2-二羥甲基丁酸。??江西吉煜新材料有限公司正是在這樣背景下創立。目前新建的吉煜2,2-二羥甲基丁酸生產車間已達到1200噸/年規模，2,2-二羥甲基丙酸生產車間已達到3500噸/年規模。吉煜公司決心重振我國2,2-二羥甲基丁酸和2,2-二羥甲基丙酸產業，為我國水性事業，為我國環保產業作出自己應有的貢獻。

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DMPA 安全信息（MSDS）

DMPA安全信息（MSDS）

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DMBA安全信息（MSDS）

MaterialSafetyDataSheet2,2-DimethylolbutanoicAcidSection1-ChemicalProductMSDSName:?2,2-?DimethylolbutanoicAcid?Synonyms:?DMBAMolecularformula:C6?H12?O4Molecularweight:148.16Section2-Composition,InformationonIngredients?CAS#ChemicalNamePercentEINECS/ELINCS10097-02-62,2-Dimethylol?butanoicAcid?99%424-090-1　?Section3-HazardsIdentification?EMERGENCYOVERVIEWAppearance:?Whitecrystal.TargetOrgans:?respiratorysystem,eyes,skin.?PotentialHealthEffects?Eye:?Causeseyeburns.Skin:?Causesskinburns.Ingestion:?Causesgastrointestinaltractburns.Thetoxicologicalpropertiesofthissubstancehavenotbeenfullyinvestigated.Inhalation:?Maycauseirritationoftherespiratorytractwithburningpaininthenoseandthroat,coughing,wheezing,shortnessofbreathandpulmonaryedema.Causeschemicalburnstotherespiratorytract.Thetoxicologicalpropertiesofthissubstancehavenotbeenfullyinvestigated.Chronic:?Notavailable.Inhalation,ingestion,orskinabsorptionmaycauseeyetoxicity,includingcornealinjury,opticalneuritis,blurringvision,andpossiblecataractSection4-FirstAidMeasuresEyes:?Immediatelyflusheyeswithplentyofwaterforatleast15minutes,occasionallyliftingtheupperandlowereyelids.Getmedicalaidimmediately.Skin:?Getmedicalaidimmediately.Immediatelyflushskinwithplentyofwaterforatleast15minuteswhileremovingcontaminatedclothingandshoes.Ingestion:?give2-4cupfulsofmilkorwater.Getmedicalaidimmediately.Inhalation:?Removefromexposureandmovetofreshairimmediately.NotestoPhysician:?Treatsymptomaticallyandsupportively.?Section5-FireFightingMeasuresGeneralInformation:?Asinanyfire,wearaself-containedbreathingapparatusinpressure-demand,MSHA/NIOSH(approvedorequivalent),andfullprotectivegear.ExtinguishingMedia:?Usewaterspray,drychemical,carbondioxide,orchemicalfoam.FlashPoint:?>150?degCAuto?ignitionTemperature:?Notavailable.ExplosionLimits,Lower:?Notavailable.?Upper:?Notavailable.NFPARating:?Notpublished.?Section6-AccidentalReleaseMeasuresGeneralInformation:?UseproperpersonalprotectiveequipmentasindicatedinSection8.Leaks:placeinsuitablecontainer.?Section7-HandlingandStorageHandling:?Donotbreathedust.Donotgetineyes,onskin,oronclothing.Storage:?Storeinacool,dryplace.Storeinatightlyclosedcontainer.?Section8-ExposureControls,PersonalProtectionEngineeringControls:?Useadequateventilationtokeepairborneconcentrationslow.ExposureLimits?ChemicalNameACGIHNIOSHOSHA-FinalPELs2,2-Dimethylol?butanoicAcid?nonelistednonelistednonelistedPersonalProtectiveEquipmentEyes:?Notavailable.Skin:?Wearappropriateprotectiveglovestopreventskinexposure.Clothing:?Wearappropriateprotectiveclothingtopreventskinexposure.Respirators:?FollowtheOSHArespiratorregulationsfoundin29CFR1910.134orEuropeanStandardEN149.UseaNIOSH/MSHAorEuropeanStandardEN149approvedrespiratorifexposurelimitsareexceededorifirritationorothersymptomsareexperienced.?Section9-PhysicalandChemicalPropertiesPhysicalState:?crystal?Appearance:?white?Odor:?Notavailable.?pH:2.6(5%wt).?VaporPressure:?Notavailable.?VaporDensity:?Notavailable.?EvaporationRate:?Notavailable.?Viscosity:?Notavailable.?MeltingPoint:?108?-115?degCDecompositionTemperature:?200?degC.Solubility:?Solute?inwater?and?mellow,notsoluteinbenzene,thecarbontetrachloride.Density:840g/cm3MolecularFormula:C6H12O4?MolecularWeight:148.16?Section10-StabilityandReactivityChemicalStability:?Stable.ConditionstoAvoid:?Incompatiblematerials,exposuretomoistairorwater.IncompatibilitieswithOtherMaterials:?Strongoxidizingagents,strongacids,strongbases,alkalimetals.HazardousDecompositionProducts:?Carbonmonoxide,carbondioxide.HazardousPolymerization:?Hasnotbeenreported?Section11-ToxicologicalInformationRTECS#:CAS#?10097-02-6LD50/LC50:Notavailable.Carcinogenicity:CAS#10097-02-6:NotlistedbyACGIH,IARC,NTP,orCAProp65.Epidemiology:?Nodataavailable.?Teratogenicity:?Nodataavailable.?ReproductiveEffects:?Nodataavailable.Mutagenicity:?Nodataavailable.Neurotoxicity:?Nodataavailable.OtherStudies:?Section12-EcologicalInformationNoinformationavailable.?Section13-DisposalConsiderationsChemicalwastegeneratorsmustdeterminewhetheradiscardedchemicalisclassifiedasahazardouswaste.USEPAguidelinesfortheclassificationdeterminationarelistedin40CFRParts261.3.Additionally,wastegeneratorsmustconsultstateandlocalhazardouswasteregulationstoensurecompleteandaccurateclassification.RCRAP-Series:Nonelisted.RCRAU-Series:Nonelisted.Section14-TransportInformation　?　USDOTCanadaTDGShippingName:NoinformationavailableNoinformationavailable.HazardClass:　　UNNumber:　　PackingGroup:　　　?Section15-RegulatoryInformationUSFEDERALTSCACAS#?10097-02-6?isnotlistedontheTSCAinventory.Itisforresearchanddevelopmentuseonly.Health&SafetyReportingListNoneofthechemicalsareontheHealth&SafetyReportingList.ChemicalTestRulesNoneofthechemicalsinthisproductareunderaChemicalTestRule.Section12bNoneofthechemicalsarelistedunderTSCASection12b.TSCASignificantNewUseRuleNoneofthechemicalsinthismaterialhaveaSNURunderTSCA.CERCLAHazardousSubstancesandcorrespondingRQsNoneofthechemicalsinthismaterialhaveanRQ.SARASection302ExtremelyHazardousSubstancesNoneofthechemicalsinthisproducthaveaTPQ.Secti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DMPA產品標準

序?號指標名稱Index標準Standard1外觀Appearance?白色粒狀晶體Whitecrystal2含量Content?(%)≥993水份Water?(%)≤0.34熔點MeltingPoint?(℃)≥1805灰份Ash?(%)≤0.036殘醛ResidueFormaldehyde?(%)≤0.037酸值AcidValue?(mg?KOH/g)414.2-418.38羥值HydroxylValue(mg?KOH/g)810-8609鐵Fe3+?(PPM)≤510鈉Na+?(PPM)≤15011鉀K+?(PPM)≤1012氯CL-?(PPM)（以鹽酸鹽計）≤1013硅SiO2?(PPM)（以硅酸鹽計）≤114硫酸根離子SO42-?(PPM)≤1015丙酮-三乙胺溶解試驗Acetone-Et3N?SolubeExperiment澄清透明Transparent

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DMBA產品標準

序號指標名稱Index標準Standard1外觀Appearance白色粒狀晶體Whitecrystal2含量Content?(%)≥993水份Water?(%)≤0.34熔點MeltingPoint?(℃)108-1165灰份Ash?(%)≤0.036殘醛ResidueFormaldehyde?(%)≤0.037酸值AcidValue?(mg?KOH/g)374.7-378.28羥值HydroxylValue(mg?KOH/g)728-7829鐵Fe3+?(PPM)≤510鈉Na+?(PPM)≤15011鉀K+?(PPM)≤1012氯CL-?(PPM)（以鹽酸鹽計）≤1013硅SiO2?(PPM)（以硅酸鹽計）≤114硫酸根離子SO42-?(PPM)≤1015丙酮-三乙胺溶解試驗Acetone-Et3N?SolubeExperiment澄清透明Transparent

DMPA 英文 19項重金屬檢測報告

2,2-二羥甲基丁酸（DMBA）與2,2-二羥甲基丙酸（DMPA）的性能對比

DMPA胺化工藝制備水性聚氨酯

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羧酸型親水擴鏈劑DMBA與DMPA

DMPA 安全信息（MSDS）

DMBA安全信息（MSDS）

DMPA產品標準

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